FI93522C - Menetelmä ja laitteisto sauvapäällystimen päällystyssauvan kehdon lämpölaajenemisesta aiheutuvien ongelmien poistamiseksi - Google Patents

Description

93522

Menetelmä ja laitteisto sauvapäällystimen päällystyssauvan kehdon lämpölaajenemisesta aiheutuvien ongelmien poistamiseksi Förfarande och anläggning for att avlägsna problem som förorsakas av värmeutvidgningen av hylsan av en beläggningsstav i en stavbeläggningsanordning 5

Keksinnön kohteena on menetelmä sauvapäällystimen päällystyssauvan kehdon lämpölaajenemisesta aiheutuvien ongelmien poistamiseksi sauvapäällystyslaitteessa, jossa päällystyssauva on olennaisesti koko pituudeltaan tuettu pyörivästi päällystyslait-10 teen runkoon kiinnitettyyn, yhdestä tai useammasta osasta kokoonpantuun sauvakehtoon.

Keksinnön kohteena on myös laitteisto sauvapäällystimen päällystyssauvan kehdon lämpölaajenemisesta aiheutuvien ongelmien poistamiseksi sauvapäällystyslaitteessa, jossa päällystyssauva on olennaisesti koko pituudeltaan tuettu pyörivästi päällystyslait-15 teen runkoon kiinnitettyyn, yhdestä tai useammasta osasta muodostettuun kehtoon.

Sauvapäällystyslaitteita käytetään paperin päällystämisessä erityisesti sellaisissa tapauksissa, joissa pelätään teräpäällystimen päällystysterän aiheuttavan viiruja paperin pintaan. Nykyisin erityisesti liimapuristimissa ovat sauvapäällystyslaitteet 20 osoittautuneet erittäin hyviksi ja käyttökelpoisiksi, koska niillä saadaan liimafilmi annosteltua hyvin liimapuristimen telojen pintaan. Sauvapäällystyslaitteiden päällystys-sauvat voivat olla joko uritettuja tai sileäpintaisia. Päällystyssauvaa yleensä pyöritetään rainan kulkusuuntaa vastaan, minkä pyörityksen tarkoituksena on eliminoida yllä mainitut teräpäällystyslaitteiden käyttöön joskus liittyvät viirut kokonaan. Sauvan 25 pyöritysnopeus on yleensä 10-600 kierrosta minuutissa. Tämän johdosta päällystys-sauvat on varustettu sopivalla käyttölaitteistolla sauvan pyörittämiseksi ja leveissä koneissa on sauvat yleensä varustettu käytöllä molemmista päistään vääntövärähtelyjen välttämiseksi. Itse päällystystapahtuma voidaan sauvapäällystintä käytettäessä hoitaa esim. siten, että päällystysaine tuodaan rainan pinnalle levitystelalla ja liika 30 päällystysaine kaavitaan rainan pinnasta pois päällystyssauvalla. Sauvapäällystin voi olla konstruoitu myös ns. lyhytviipymäyksiköksi, jossa päällystysaine tuodaan päällys-tysainekammioon, jota rajoittavat kammion etuseinä ja toisaalta päällystyssauva sekä 2 93522 itse päällystettävä alusta, joka voi olla liimapuristimen telan pinta, vastatelan pinta, paperiraina tai vastaava.

Päällystyssauva on yleensä pyörivästi asennettu sopivaa materiaalia, esim. polyuretaa-5 nia olevaan kehtoon. Sauva on normaalisti tuettu mainittuun kehtoon koko pituudeltaan. Kehtoon on sauvan yhteyteen jäljestetty yleensä vesiura tai vesiurat, jossa/joissa kierrätettävä vesi on tarkoitettu voitelemaan, puhdistamaan ja jäähdyttämään tai lämmittämään päällystyssauvaa. Vesiuria on yleensä yksi tai kaksi kappaletta. Koska päällystyssauvan kehdon ja päällystysyksikön rungon (mukaanlukien kehdon kiinni-10 tyselimet) lämpölaajenemiskertoimet ovat normaalisti hyvin erilaiset, saattaa sauvakeh-don lämpölaajeneminen estyä, vaikka kiinnitys tapahtuisikin pitimeen tai vastaaviin kiinnityselimiin nähden välyksellisesti, kitkavoimien estäessä kehdon lämpölaajenemisen. Tällöin sauvakehto ei pysy suorana, vaan käyristyy. Tästä aiheutuu ongelmia epätasaisena sauvakuormituksena tai mahdollisesti vesiurassa olevan veden vuotamisena. 15 Ongelma edelleen korostuu, jos sauvaa vasten tiivistävänä elimenä toimii erillinen kaavan (tai kaavarit), jolla voi myös olla muista koneen rakenteista erilainen ja huomattavasti poikkeava lämpölaajenemiskerroin. Lämpölaajenemisongelma syntyy, kun päällystyksen alkaessa sauvakehto lämpenee päällystysaineen vaikutuksesta. Leveällä paperikoneella lämpölaajeneminen voi olla useita kymmeniä millimetrejä kehdon 20 pituussuunnassa eli koneen poikkisuunnassa.

Nyt esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan menetelmä ja laitteisto, jolla vältetään tekniikan tason ratkaisuihin liittyvät haittapuolet. Tämän toteuttamiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiassa tunnusomaista, että päällystyssauvan 25 sauvakehdon ja/tai sen osien lämpölaajeneminen varmistetaan saattamalla sauvakehto ja/tai sen osat vetojännityksen alaiseksi koneen poikkisuunnassa.

Keksinnön mukaiselle laitteistolle on puolestaan pääasiassa tunnusomaista, että päällystyslaite on varustettu välinein koneen poikkisuuntaisen vetojännityksen aikaan-30 saamiseksi päällystyssauvan sauvakehtoon ja/tai sauvakehdon osiin.

11 , 3 93522

Keksinnön olennaisin ja merkittävin etu tekniikan tason ratkaisuihin nähden on siinä, että keksinnön mukaisesti varmistetaan sauvakehdon suoruus ja täten estetään mahdollisesta epäsuoruudesta ja käyristymisestä aiheutuvia sauvan kuormituspaineen vaihteluita sekä myös estetään veden vuotaminen vesiurasta. Keksinnön avulla saadaan näin ollen 5 vältettyä tekniikan tason laitteisiin liittyvät tuotantokatkokset ja häiriöt koneen toiminnalle, joista aiheutuvat taloudelliset menetykset ovat erittäin huomattavat. Keksinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta selityksestä.

10 Keksintöä selostetaan seuraavaksi esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla.

Kuvio 1 on kaaviomainen leikkauskuva, joka esittää sivultapäin sauvapäällystintä.

15 Kuvio 2 on perspektiivikuva, joka esittää osaa kuvion 1 mukaisesta päällystyslaitteesta.

Kuvio 2 on kaaviomainen leikkauskuva, joka esittää kaavarilla varustettua sauvakehtoa.

Kuviossa 1 on päällystyslaitetta merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Päällystyslaite 10 20 on sauvapäällystin, jonka päällystyssauva 13 on kuvion 1 suoritusmuodossa jäljestetty vasten vastatelan 14 pinnalla kulkevaa paperi- tai kartonkirataa W. Kuvion 1 suoritusmuodon mukainen päällystyslaite 10 on ns. lyhytviipymätyyppinen päällystyslaite, jossa päällystysaine tuodaan radan W kulkusuunnassa ennen päällystyssauvaa 13 olevaan päällystysainekammioon 11, jota mainitun päällystyssauvan 13 lisäksi rajoitta-25 vat rata W, päällystysainekammion etuseinä 12 sekä reunatiivisteet (ei esitetty). Päällystysainekammio 11 on tavanomaiseen tapaan paineenalainen ja kammiosta 11 on jäljestetty päällystysaineen ylivirtaus päällystysainekammion etuseinän ja radan W välisestä raosta 15. Päällystyssauva 13 on pyörivästi sovitettu sopivaa materiaalia, esim. polyuretaania olevaan kehtoon 18, joka tukee päällystyssauvaa 13 koko sen 30 pituudelta. Päällystyssauva 13 on varustettu tarkoituksenmukaisella käytöllä (ei esitetty), jolla päällystyssauvaa 13 pyöritetään radan W kulkusuuntaan nähden 4 93522 vastakkaiseen suuntaan. Päällystyssauvan 13 kehto 18 on sovitettu kannattimeen 16 ja sekä kehto 18 että kannatin 16 on yhdessä kiinnitetty päällystyslaitteen 10 rungossa olevaan pitimeen 19. Kannattimeen 16 on kehdon 18 alle jäljestetty lisäksi kuormituslet-ku 17, jonka avulla päällystyssauvaa 13 voidaan halutulla tavalla kuormittaa rataa W 5 vasten. Kehtoon 18 on muodostettu päällystyssauvaan 13 yhteydessä olevat ja päällys-tyssauvaan 13 päin avoimet vesiurat 5,6, joissa kiertävä vesi on tarkoitettu voitelemaan, puhdistamaan ja jäähdyttämään päällystyssauvaa 13.

Kuvio 2 esittää siis osaa kuvion 1 mukaisesta päällystyslaitteesta 10 perspektiivikuvana. 10 Näin ollen on kuviossa 2 kuviota 1 vastaavista osista käytetty samoja viitenumerolta ja niinpä kuviossa 2 viitenumero 13 tarkoittaa päällystyssauvaa, viitenumero 18 päällystyssauvan kehtoa, viitenumerot 5 ja 6 kehdon vesiuria ja viitenumero 19 kehdon pidintä. Kuten edellä jo on tuotu esiin, päällystyssauvan kehdon 18, joka on yleisimmin materiaaliltaan polyuretaania, lämpölaajenemiskerroin poikkeaa olennaisesti päällystys-15 laitteen runkorakenteiden, etenkin pitimen 19 lämpölaajenemiskertoimesta. Rakenteiden lämmetessä päällystyssauvan kehto 18 pyrkii näin ollen laajenemaan huomattavasti enemmän kuin runkorakenteet. Vaikka sauvakehto 18 on kiinnitetty pitimeen 19 välyksellisesti siten, että lämpölaajenemisen tulisi päästä tapahtumaan, voivat kitkavoimat estää kehdon lämpölaajenemisen. Mikäli lämpölaajeneminen estyy, ei sauvakehto 20 18 pysy suorana, vaan se käyristyy. Tästä aiheutuvia ongelmia on selostettu jo aikaisemmin ja niitä ovat mm. epätasainen sauvakuormitus sekä vesiurissa 5,6 olevan veden vuotaminen.

Keksinnön perusajatuksena on se, että päällystyssauvan 13 sauvakehdon 18 lämpölaa-25 jeneminen varmistetaan saattamalla sauvakehto 18 vetojännityksen alaiseksi koneen poikkisuunnassa. Keksinnön mukaisesti tämä on yksinkertaisimmin toteutettu siten, että sauvakehdon 18 päihin on jäljestetty vetolaitteet 20,21, joilla sauvakehtoa 18 vedetään. Kuvion 2 toteuttamismuodossa tämä on ratkaistu siten, että sauvakehdon 18 päihin on kiinnitetty vaijeri 20 tai vastaava vetoelin, joka esim. taittopyörän 21 kautta on kytketty 30 tarkoituksen mukaiseen vetolaitteeseen (ei esitetty), joka on kiinnitetty esim. päällystys-laitteen runkorakenteisiin. Vetolaitteena voi olla esimerkiksi sylinteri, etenkin paineil- 5 93522 masylinteri, jousi, kiristysruuvi tai vastaava. Tällaiset vetolaitteet 20,21 voi olla jäljestetty sauvakehdon 18 kumpaankin päähän, tai sitten voi sauvakehto 18 olla toisesta päästään kiinnitetty runkorakenteisiin ja veto suoritetaan ainoastaan sauvakehdon 18 vastakkaisesta päästä. Edelleen on mahdollista esim. sellainen toteuttamismuoto, 5 jossa sauvakehto on koneen poikkisuunnassa keskeltä kiinnitetty liikkumattomasti pitimeen 19, jolloin veto tapahtuu sauvakehdon kummastakin päästä.

Kuviossa 3 on kaaviomaisena leikkauskuvana esitys sauvakehdosta, joka on varustettu kaavarilla 34. Tämän kuvion suoritusmuodosta on jätetty pois päällystyslaitteen 10 runkorakenteet. Kuviossa 3 viitenumerolla 30 on merkitty päällystyssauvan kehtoa ja itse päällystyssauvaa on merkitty viitenumerolla 31. Päällystyssauvaa 31 kuormitetaan sopivalla tavalla vasten päällystettävää alustaa W’, joka voi olla esimerkiksi paperi- tai kartonkirata tai vastaava tai esimerkiksi liimapuristimen telan pinta. Kuvion 3 suoritusmuodossa sauvakehto 30 on varustettu yhdellä päällystyssauvaan päin 31 avoimella 15 vesiuralla 32 ja edelleen on sauvakehto 30 varustettu kaavarilla 34, minkä tarkoituksena on tiivistää päällystyssauvaa 31 sauvakehtoon 30 nähden. Kaavari 34 on asennettu sauvakehtoon 30 muodostettuun uraan 33 siten, että kaavarin 34 liike sauvakehtoon 30 nähden on mahdollinen lämpölaajenemisen mahdollistamiseksi. Sauvakehto 30 voi olla konstruoitu myös siten, että kaavari 34 toimii osana vesiuran 32 seinämää. Rakenne 20 poikkeaa tällöin kuviossa 3 esitetystä siten, että vesiuran 32 ja kaavarin 34 välissä ei ole sauvakehdon 30 materiaalin muodostamaa kannasta.

Kuvion 3 esityksessä on sauvakehto 30 varustettu vain yhdellä kaavarilla 34, joka on jäljestetty päällystettävän alustan W’ tulopuolelle, mutta myös sellainen toteutustapa 25 on mahdollinen, jossa myös päällystettävän alustan W’ jättöpuolelle on vastaavanlainen kaavari sovitettu. Kaavarin 34 materiaalina voidaan käyttää esimerkiksi metallia, lasikuitua, hiilikuitua tai vastaavaa. Kuten edellä jo selostettiin, lämpölaajenemisesta aiheutuvat ongelmat tulevat korostetusti esiin kuvion 3 mukaisessa ratkaisussa, jossa päällystyssauvaa 31 vasten tiivistävänä elimenä käytetään erillistä kaavaria 34. Koska 30 kaavarin 34 materiaali on poikkeava sauvakehdon 30 materiaalista, on myös sen lämpölaajenemiskerroin erilainen kuin sauvakehdolla 30. Lämpölaajenemisesta 6 93522 aiheutuvat ongelmat voidaan kuvion 3 toteuttamismuodossa ratkaista esim. vastaavalla tavalla kuin kuvion 2 yhteydessä on selostettu. Myös kaavari 34 voidaan vastaavalla tavalla jäljestää vedon alaiseksi.

5 Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla. Keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu koskemaan pelkästään kuvioissa esitettyjä esimerkkejä, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

10

Claims (8)

93522

1. Menetelmä sauvapäällystimen päällystyssauvan kehdon lämpölaajenemisesta aiheutuvien ongelmien poistamiseksi sauvapäällystyslaitteessa (10), jossa päällystyssau- 5 va (13,31) on olennaisesti koko pituudeltaan tuettu pyörivästi päällystyslaitteen (10) runkoon kiinnitettyyn, yhdestä tai useammasta osasta kokoonpantuun sauvakehtoon (18.30) , tunnettu siitä, että sauvakehdon (18,30) ja/tai sen osien (34) lämpölaajeneminen varmistetaan saattamalla sauvakehto (18,30) ja/tai sen osat (34) vetojännityk-sen alaiseksi koneen poikkisuunnassa. 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sauvakehtoa (18.30) vedetään ainakin sen toiseen päähän jätjestetyllä vetolaitteella (20,21).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sauva-15 kehtoa (18,30) vedetään sen molemmista päistä sauvakehdon (18,30) ollessa keskeltä kiinnitetty liikkumattomaksi.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystyssauva (31) tiivistetään sauvakehtoon (30) nähden ainakin yhdellä, sauvakeh- 20 toon (30) nähden liikkumaan pääsevällä kaavarilla (34).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että myös kaavari (34) pidetään suorana koneen poikkisuuntaista vetoa käyttämällä.

6. Laitteisto sauvapäällystimen päällystyssauvan kehdon lämpölaajenemisesta aiheutu vien ongelmien poistamiseksi sauvapäällystyslaitteessa (10), jossa päällystyssauva (13.31) on olennaisesti koko pituudeltaan tuettu pyörivästi päällystyslaitteen (10) runkoon kiinnitettyyn, yhdestä tai useammasta osasta muodostettuun kehtoon (18,30), tunnettu siitä, että päällystyslaite (10) on varustettu välinein (20,21) koneen 30 poikkisuuntaisen vetojännityksen aikaansaamiseksi päällystyssauvan (13,31) sauvakehtoon (18,30) ja/tai sauvakehdon osiin (34). 93522

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ainakin sauva-kehdon (18,30) toiseen päähän on jäljestetty vetolaite, joka on vetoelimen (20) tai vastaavan avulla kytketty sauvakehdon (18,30) päähän.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että vetolaite on paineilma- tai hydraulisylinteri, vetojousi tai vastaava. 93522