FI94269B - Menetelmä ja sovitelma kaavinterän kuormittamiseksi - Google Patents

Description

94269

Menetelmä ja sovitelma kaavinterän kuormittamiseksi Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä esimerkiksi paperin päällystyksessä käy- % 5 tettävän teräkaavarin terän kuormittamiseksi.

Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 3 johdannon mukainen sovitelma menetelmän toteuttamiseksi.

10 Paperia päällystettäessä päällyste tasoitetaan paperiradan pinnalle yleisimmin kaavinterällä. Päällyste voidaan appli-koida radalle erillisellä applikointilaitteella, jolloin kaavinterä on sijoitettu radan kulkusuunnassa välimatkan päähän applikointikohdasta, tai voidaan käyttää ns. lyhyt-15 viipymäpäällystintä, jossa on applikointikammio aivan kaavinterän takana ja kaavinterä tasoittaa applikoidun päällysteen välittömästi.

Päällystettävälle radalle jäävän päällysteen määrää sääde-20 tään muuttamalla kaavinterän kuormitusta. Kun terän kuormitusta muutetaan, muuttuu myös todellinen radan ja kaavinterän välinen kulma ja päällystemäärän säätö on hetken epästabiili. Tämä johtuu siitä, että terä on hioutunut radan mukaiseksi aiemmin käytettävällä teräkulmalla ja kulman 25 muuttuessa kestää hetken, ennen kuin terän reuna muotoutuu uudelleen radan mukaiseksi. Teräkulman muutoksista aiheutuu muitakin päällystevirheitä, kuten parroittumista (bleeding) ja päällysteen epätasaisuutta. Näiden virheiden välttämiseksi on kehitetty erilaisia järjestemiä, joiden avulla 30 teräkulma saadaan pidettyä mahdollisimman tarkasti va-kiosuuruisena kuormituksen muutoksista huolimatta.

Kaavinterän kulman muutos voidaan kompensoida joko taivuttamalla terää siten, että kärkikulma ei muutu, tai kääntä-35 mällä teräpalkkia terän kärkilinjan ympäri muutosta vastaava määrä. Applikointilaitteista erilleen sovitetuissa kaapimissa vakiokulmasäätö on helppo toteuttaa, koska terä- 2 94269 palkkiin ei liity muita päällystyksen vaikuttavia laitteita. Lyhytviipymäpäällystyksessä terää taivuttavien menetelmien käyttö on hankalaa, koska tarvittavia laitteita on vaikea sovittaa lyhytviipymälaitteen erittäin kompaktin 5 rakenteen yhteyteen. Niinpä lyhytviipymälaitteissa teräkul-maa säädetään kääntämällä päällystinpalkkia terän kärkilin-jan ympäri. Tälläkin tavoin teräkulman säätö lyhytviipymä-päällystimessä on hankalaa, koska kun laitetta käännetään terän kärkilinjan ympäri, applikointikammion radan tulopuoli) lella rajaavan säätöreunan etäisyys rataan nähden muuttuu.

Tällöin tietenkin olosuhteet applikointikammiossa muuttuvat ja ilmaa saattaa päästä säätöreunan ohi applikointikammi-oon, mistä aiheutuu päällystevirheitä. Kun lyhytviipymä-päällystimen terän kuormitusta muutetaan olisi siten samal-15 la käännettävä teräpalkkia ja muutettava säätöreunan asemaa. Tämä olisi erittäin hankalaa toteuttaa ja siten tällä tavoin ei saada aikaan tyydyttävästi toimivaa va-kiokulmalaitetta lyhytviipymäpäällystykseen. Myös päällys-tysleveyttä rajoittavien reunapatojen saaminen kulmamuutok-20 siin sopeutuviksi on erittäin hankalaa.

Kaavinterän kulma päällystettävään rataan nähden pysyy kuitenkin erittäin hyvin vakiosuuruisena kuormituksen muutoksista huolimatta jos kaavinterää kuormitetaan läheltä ,.,,-25 sen kärkeä. Tällaisia laitteita onkin käytössä ja esimer-kiksi yhdysvaltalaisessa patentissa 4,440,105 on kuvattu lyhytviipymälaite, jossa kaavinterää kuormitetaan läheltä kaavinreunaa erillisellä kuormitusterällä. Kuormitusterä on kaavinterää muistuttava joustava terä, jota painetaan kaa-30 vinterää vasten joustavalla kuormitusletkulla. Tällä raken-,: teella päästään kohtuullisella tarkkuudella kaavinterän vakiokulmakuormitukseen, mutta sillä on kuitenkin useita heikkouksia. Joustava terä liikkuu säädettäessä kaavinterän takapintaa vasten ja terien välinen kitka aiheuttaa säätöä 35 häiritsevää liikkeen epämääräisyyttä. Joustavan tukiterän avulla kaavarin terän profiilin säätö on vaikeaa.

3 94269 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan kaavinterän kuormitusmenetelmä, jonka avulla terää voidaan kuormittaa sen kärkilinjan läheltä säätötulosta heikentämättä. Keksinnön toisena päämääränä on saada aikaan menetelmä, jossa 5 kaavinterän kärkikulma pysyy samana teräprofiilin säädön aikanakin. Keksinnön tarkoituksena on edelleen saada aikaan kuormitusmenetelmä, jolla edellä mainittujen etujen lisäksi tehdään mahdolliseksi teräprofiilin säätö.

10 Keksintö perustuu siihen, että terää kuormitetaan sen kaa-vinreunan lähellä terän pystysuunnassa jäykällä tukielimel-lä.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle 15 on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 3 tunnusmerk-20 kiosassa.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

Keksinnön tärkein etu on se, että kaavarin terän kärkikulma . ,.:25 ei muutu teräkuormaa muutettaessa. Siten keksinnön mukainen laite toimii kuten vakiokulmakaavari, jolla saadaan aiemmin mainitut huomattavat edut. Eräs erittäin tärkeä etu on se, että jakamalla tukielin sen pituussuunnassa kampamaisiin jaksoihin, teräprofiilia pystytään säätämään kärkikulmaa 30 muuttamatta. Tällä tavalla pystytään takaamaan mahdollisim-• man hyvä säätötulos automaattista profiilin säätöä käytet täessä. Jos tukikappale on tällä tavoin joustava terän kuormitussuunnassa, tukielimen jäykkyys ja suoruusvirheet eivät vaikuta päällystysprofiilin tasaisuuteen. Terän tuki-35 kappaleen rakenne on erittäin yksinkertainen ja se on helppo valmistaa ja asentaa kaavinterän yhteyteen. Yksinkertai- 4 94269 sen rakenteen ansiosta rakenne on luonnollisesti toimintavarma. Keksinnön mukainen kuormituselin voidaan asentaa helposti nykyisin valmistettaviin päällystysasemiin. Erityisen edullista keksinnön mukaisen terän kuormitustavan 5 käyttö on lyhytviipymälaitteissa, joihin saadaan keksinnön avulla vakiokulmasäätö yksinkertaisella ja halvalla tavalla .

Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin oheisten piirus-10 tusten avulla.

Kuvio 1 esittää teräkaavinta, jossa kaavinterä on tuettu keksinnön mukaisella jäykällä tukielimellä.

15 Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista tukielintä sen päästä katsottuna ja osittain poikkileikattuna.

Kuvio 3 esittää kuvion 2 tukielintä sivulta katsottuna.

20 Kuvion 1 rakenne soveltuu lyhytviipymäpäällystimen kaavin- teräksi tai erillisen kaavarin terän kuormitussovitelmaksi. Siinä kaavinterä 7 on kiinnitetty kahdesta palkista koostuvaan teränpitimeen 2, 3 ja kaavinterää 7 kuormitetaan ja tuetaan tukielimen 8 kärjellä 10 hyvin lähellä terän kärki-....25 linjaa 9. Päällystettävä rata 16 kulkee normaalilla tavalla vastatelan 1 tukemana. Tukielintä 8 painetaan kaavinterää 7 vasten erillisellä teränpitimen ylempään palkkiin 3 liitetyllä säädettävällä kuormituslaitteella. Kuormituslaite koostuu pituussuunnassa osiin jaetusta profiilinsäätöpal-30 kista 4. Jokaiseen profiilinsäätöpalkin 4 jakeeseen liittyy .: jakeeseen kiinnitetty mutteri 5 ja mutterin 5 välityksellä jakeeseen kiinnitetty säätöruuvi 6. Tukielintä 8 painetaan kaavainterää 7 vasten paineletkulla 11.

35 Tukielin 8 voidaan valmistaa esimerkiksi profiilitangosta. Kuvioissa esitetyssä edullisimmassa suoritusmuodossa tu- 5 94269 kielimen profiili on likimain Z-kirjaimen muotoinen. Profiilin jaikaosan 13 alapinta on tasainen ja jaikaosan 13 pituudella on useita kiinnitysreikiä, joiden kautta tuki-kappale 8 kiinnitetään. Profiilin runko-osa 18 kääntyy 5 jaikaosan 13 suuntaan, jolloin jaikaosa 13 ja runko-osa 18 muodostavat terävän kulman. Runko-osan 18 päässä profiili kääntyy kärkikappaleeksi 12, joka osoittaa ylöspäin ja loivasti vastakkaiseen suuntaan kuin jaikaosa 13. Kärkiosan 12 päässä on kuormituslinjan muodostava kärki 10. Tukieli-10 men 8 jaikaosan 13 ja runko-osan 18 välisessä liittymäkohdassa on kevennyslovi 19.

Tukielin 8 on jaettu sen pituussuunnassa leikkauksilla 14 jakeisiin 20. Jokaisen leikkauksen pohjalla on lisäksi 15 leikkaukseen nähden poikittainen kolo 15. Näiden leikkausten 14 ja kolojen 15 tarkoituksena on tehdä tukielimestä 8 hyvin joustava kaavinterän kuormitussuunnassa. Tukielimen 8 joustavuutta lisää vielä sen profiilin jaikaosan 13 ja runko-osan 18 välinen kevennyskolo 19. Leikkaukset 14 ja 20 kolot 15 voidaan täyttää sopivalla joustavalla täyteaineella, jotta ne eivät täyttyisi ja tukkeutuisi. Sopivia täyteaineita ovat esimerkiksi silikonit ja uretaanit.

Tukielin 8 kiinnitetään kuviossa 3 esitetyssä suoritusmuo- ,...:25 dossa j aikaosan ruuvireikien 17 kautta teränpitimen yleni-» · pään palkkiin 3 siten, että tukielimen 8 jaikaosan 13 ja runko-osan 18 välinen kärki tulee kaavinterää 7 vasten. Tukielimen 8 runko-osa 18 kääntyy poispäin kaavinterästä 7 ja näiden osien välille muodostuu rako. Kuormituslaitteen 30 paineletku 11 painuu vasten tukielintä 8 sen runko-osa 18 • yläpään kohdalla juuri ennen kuin runko-osan 18 kääntyy kohti kaavinterää 7 osoittavaksi paininkärjeksi 12, 10. Tukielimen 8 kärki 10 on kaavinterää 7 vasten ja se muodostaa terän 7 kuormituslinjan. Tällä asennustavalla tukieli-35 men jalkaosan 13 ja runko-osan 18 välinen nivelpiste ja kiinnityspiste saadaan lähelle terää, jolloin terän ja tu- 6 94269 kielimen suhteellinen liike on pieni ja kitkavoiman suhteellinen osuus kuormituksessa on samaten pieni.

Kaavinterän 7 kuormituksen säätö tapahtuu keksinnön mukaan 5 seuraavalla tavalla. Varsinainen kuormituksen säätö tapahtuu muuttamalla painetta tukielintä 8 kuormittavassa paine-letkussa 11. Koska tukielimen kärki 10 painaa kaavinterää 7 hyvin lähellä pinnoitettavan radan 16 ja kaavinterän 7 kosketuskohtaa 9 eli terän kärkilinjaa, kaapimisesta synty-10 vä kaavinterään 7 kohdistuva voima kohdistuu osittain tukielimen 7 kärkeen 10 ja samalla kun kärkilinjan 9 ja tuki-linjan 10 välinen etäisyys on pieni, terän 7 kärjen liikematka kuormituksen muuttuessa on pieni ja terää 7 kääntävä momentti jää myöskin pienestä vipuvarresta johtuen pienek-15 si. Siten terän 7 kärkikulma a pysyy vakiosuuruisena ja terän kuluma pinnoitettavan radan 16 suuntaisena. Kuormituksen säädössä päästään siten vakiokulmasäätöön.

Kaavinterän 7 profiilin säätö tapahtuu sinänsä tunnetulla 20 tavalla siirtämällä profiilinsäätöpalkin 4 jakeita säätö-ruuveilla 6. Koska tukielin 8 on jaettu leikkauksilla kapeiksi säleiksi tai jakeiksi, se joustaa hyvin profiilin säädön mukaan profiilinsäätöpalkin 4 muotoa muutettaessa. Profiilin säätö voidaan toteuttaa automaattisesti tai kä-....r25 sisäätöisesti, mutta koska keksinnön mukaisella tukielimel-lä terän profiili seuraa säätöä erittäin hyvin, automaat-tisäädön edut saadaan parhaiten esille.

Tukielin voidaan valmistaa sopivasta materiaalista, esimer-30 kiksi alumiinista tai muovista pursotetusta profiilista.

‘ Tarvittavat kevennysleikkaukset voidaan tehdä monilla vaih toehtoisilla menetelmillä, kuten laserilla tai vesisuihkulla työstämällä. Itse tukielimen profiilin muoto ja mitoitus voivat vaihdella. Tukielin voidaan esimerkiksi sovittaa 35 kelluvasti kaavinterän taakse, jolloin jaikaosaa ei tarvita. Samaten tukielin voidaan kiinnittää mihin tahansa te- 7 94269 ränpitimen tai kuormituslaitteen osaan, kunhan vaan sen tukilinja sovitetaan lähelle terän kärkilinjaa ja sitä voidaan painaa terää vasten jollain sopivalla tavalla. Tukielimen tulisi olla terän kuormitussuunnassa joustava, 5 mutta terän pystysuunnassa tukielimen on oltava niin jäykkä, että tässä suunnassa ei tapahdu oleellista muodonmuutosta. Koska tukielimeen ei kohdistu juurikaan sen pystysuunnan suuntaisia voimia, tämä ehto toteutuu kaikilla sellaisilla tukielimillä, joiden siirtymä kaavinterän pys-10 tysuunnassa kuormitusta muutettaessa voidaan pitää oleelli sesti nollana. Tukielin voisi siis periaatteessa olla jäykkä poikittainen terämäinen elin, jota painetaan kaavinterää vasten lähellä kärkilinjaa. Profiilin säätö ei tosin tällaista tukielintä käytettäessä ole mahdollista.

15

Teräpalkin ja kuormituslaitteen rakenne riippuu tietenkin kulloisestakin kaavarin tai lyhytviipymäpäällystimen kaavinterän pitimen rakenteesta. Tukielimen pituus valitaan siten, että se ulottuu vähintään päällystettävän radan 20 leveydelle.

Tukielimen mitoitus tehdään tietenkin jokaista kaavarira-kennetta ja teränpidintä varten erikseen, mutta tyypillisesti terälle, jonka paksuus on 0,2 - 0,6 mm ja terän kär-,,..;25 jen etäisyys kiinnityspisteestä noin 30 - 100 mm, tyypilli- c · sesti 40 - 70 mm, tukipisteen ja terän kärjen välinen etäisyys on 0,5 - 5 mm ja edullisesti 1 - 3 mm. Kaavinterää kuormitetaan ajotilanteen mukaan tyypillisesti voimalla 200 - 4000 N/m ja edullisimmin voimalla 500 - 1500 N/m.

Claims (10)

1. Menetelmä päällystyslaitteen kaavinterän (7) kuormittamiseksi, jossa menetelmässä: 5 - teräpalkkiin (2, 3) kiinnitetty kaavinterä viedään lähelle päällystettävän materiaalin rataa (16) radalle applikoidun päällysteen määrän säätämiseksi ja tasoittamiseksi, ja 10 - kaavinterää (7) painetaan lähellä kaavinterän kärkeä (9) radan (16) leveydeltä kohti päällystettävää materiaalirataa (16) kaavinterän (7) kuormittamiseksi, 15 tunnettu siitä, että - kaavinterää (7) kuormittavan voiman siirtyminen terässä pystysuunnassa oleellisesti estetään. 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaavinterää (7) kuormittavaa voimaa muutetaan terän (7) leveydellä kaavinterän (7) profiilin muuttamiseksi. ... , 25 * <

3. Sovitelma päällystyslaitteen kaavinterän (7) kuormittamiseksi, joka sovitelma käsittää: - teräpalkin (2, 3), 30 ·. - teräpalkkiin (2, 3) sovitetun kaavinterän (7), « «- - tukielimen (8), joka on sovitettu kaavinterää (7) vasten lähellä sen kärkeä (9), ja 35 - kuormituselimet (4, 5, 6, 11), jotka on sovitet- . . äH.4 «Iti I I 1 M I 9 94269 tu painamaan tukielintä (8) kaavinterää (7) vasten terää kuormittavan voiman aikaansaamiseksi, tunnettu siitä, että 5 - tukielin (8) on jäykkä kaavinterän (7) pystysuunnassa, jolloin terän (7) ja tukielimen (8) välillä ei ole oleellista siirtymää terän kuormituksen muuttuessa. 10

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että tukielimen kiinnitys- ja ni-velpiste on sovitettu lähelle terää terän ja tukielimen välisen liikkeen vähentämiseksi. 15

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että tukielin (7) on jaettu pituussuunnassaan poikittaisilla leikkauksilla (14) jakeisiin (20), jolloin tukielin (8) on joustava terän (7) kuormitus- 20 suunnassa.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että leikkaukset on täytetty joustavalla täyteaineella, esimerkiksi silikonilla tai uretaanil- .. . 25 la. *· ♦ · «

7. Jonkin patenttivaatimuksista 3-6 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että tukielimen (8) poikkileikkaus on Z-kirjaimen muotoinen, jossa kirjaimen yksi sakara muo- 30 dostaa jalkaosan (13) ja keskiosa runko-osan (18), joka : kääntyy jaikaosaa (13) kohti ja toinen sakara (12) muodos taa kärkikappaleen (12), joka osoittaa vastakkaiseen suuntaan kuin jaikaosa (13) ja jonka päässä on kärki, joka on sovitettu painettavaksi kaavinterää (7) vasten. 35

8. Jonkin patenttivaatimuksista 3-6 mukainen sovitelma, ' 10 94269 tunnettu siitä, että tukielimen (Θ) poikkileikkaus on L-kirjaimen muotoinen, jolloin tukielin (8) käsittää runko-osan (18) ja kärkiosan (12), joka on sovitettu painettavaksi kaavinterää (7) vasten. 5

8 94269

9. Jonkin patenttivaatimuksista 3-8 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että päällystyslaite on lyhytviipy-mäpäällystin. *· · • · • » (II— »II··» H h I l-i ik ; i 11 94269