FI95064C - Menetelmä filmiliimapuristimessa ja filmiliimapuristin - Google Patents

Description

95064

Menetelmä filmiliimapuristimessa ja filmiliimapuristin Förfarande vid en limpress och limpress 5 Keksinnön kohteena menetelmä filmiliimapuristimessa, jossa päällystysaine applikoi-daan filmiksi liimapuristinnipin muodostavien telojen päällä olevalle elastomeeripinnoit-teelle, josta päällystysaine siirretään telojen välisessä nipissä läpi kulkevaan paperi-tai kartonki rataan.

10 Keksinnön kohteena on myös liimapuristin, joka käsittää telaparin muodostaman nipin, jonka läpi paperi- tai kartonkirata on pantu kulkemaan ja joka liimapuristin on varustettu applikointilaittein päällystysaineen levittämiseksi filmiksi liimapuristinnipin muodostavien telojen päällä olevalle elastomeeripinnoitteelle, josta päällystysaine on telojen välisessä nipissä jäljestetty siirtymään paperi- tai kartonkirataan.

15

Filmiliimapuristimissa paperin pintaliimaus tai pigmentointi suoritetaan siten, että siitä riippuen, halutaanko paperi päällystää vain toiselta tai molemmilta puolilta, levitetään filmiliimapuristimen jomman kumman tai molempien telojen pintaan applikointilaitteiden avulla halutun paksuiset päällystysainefilmit, jolloin nämä päällystysainefilmit siirtyvät 20 paperirataan liimapuristintelojen muodostamassa nipissä paperiradan kulkiessa mainitun nipin läpi. Applikointilaitteissa voidaan ennestään tunnetusti käyttää teräpäällystintä tai sileällä tai uritetulla sauvalla varustettua sauvapäällystintä. Filmiliimapuristinten telat tai ainakin toinen näistä puristinteloista on varustettu joustavalla pinnoitteella, jonka kovuus on perinteisesti ollut luokkaa 0-25 P & J. Viimeaikainen kehitys on 25 kuitenkin puoltanut tätä pehmeämpien pinnoitteiden käyttöönottoa siten, että halutut pinnoitteiden kovuudet ovat olleet suuruusluokkaa 30-50 P & J. Pehmeämpien pinnoitteiden etuina aiemmin käytettyihin kovempiin pinnoitteisiin nähden ovat parempi . naarmuuntumisen kestävyys päällystysainefilmiä applikoitaessa, parempi päällys-tysainefilmien profiilien hallinta applikoinnin aikana ja vähäisempi applikointikaavarin 30 eli sauva- tai teräkaapimen kuluminen.

2 95064

Pehmeämpien telapinnoitteiden yhteydessä on ongelmaksi kuitenkin muodostunut se, että filmiliimapuristimen nipissä saavutettava maksimi pintapaine on jäänyt liian vähäiseksi erityisesti ohuita päällystysainefilmejä käytettäessä. Ohut päällystysainefil-mi on nipissä siirtynyt epätasaisesti telan pinnasta paperin pintaan. Ongelma on lisäksi 5 korostetusti tullut esiin pienillä nopeuksilla ajettaessa. Liimapuristimen telojen pinnoitteina käytetään yleisesti joko polyuretaani- tai kumielastomeerejä. Telapinnoitteen paksuus on yleisesti vaihdellut välillä 18-35 mm. Mikäli tällainen paksu pinnoitekerros on lisäksi ollut pehmeä, on tästä ollut seurauksena ne ongelmat, kuten edellä jo todettiin. Pehmeä telapinnoite aiheuttaa siis filmiliimapuristimen toiminnalle tiettyjä 10 ongelmia. Kun nyt kuitenkin on filmiliimapuristinten yhteydessä alettu applikointilait-teessa käyttää sileää päällystyssauvaa, on telapinnoitteen oltava pehmeä, koska ratkaisu ei muutoin anna tyydyttävää päällystystulosta. Mikäli sileän päällystyssauvan yhteydessä käytetään kovaa telapinnoitetta, ei päällystyssauva pääse riittävän hyvin mukautumaan telapinnan muotoon, jolloin liimafilmiin muodostuu laikkuja ja kokonaan 15 päällystämättömiä alueita.

Nyt esillä oleva keksintö on tarkoitettu ratkaisemaan edellä kuvatut tekniikan tasoon liittyvät ongelmat siten, että keksinnön mukaista menetelmää ja filmiliimapuristinta käytettäessä saadaan aikaan hyvä tulos päällystyksessä tai pintaliimauksessa. Tämän 20 toteuttamiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiassa tunnusomaista, että päällystysaine applikoidaan elastomeeripinnoitteelle, jonka paksuus on 1-10 mm ja jonka * « kovuusarvo P & J -asteikolla on vähintään 30.

Keksinnön mukaiselle filmiliimapuristimelle on puolestaan pääasiassa tunnusomaista, 25 että nipin muodostavien telojen päällä oleva elastomeeripinnoite on paksuudeltaan 1-10 mm ja pinnoitteen kovuusarvo P & J -asteikolla on vähintään 30.

« » • · »

Keksinnön merkittävin etu tekniikan tason ratkaisuihin on siinä, että pintapaineet liimapuristinnipissä on saatu pysymään oikealla tasolla myös ohuita päällystysainefil-30 mejä käytettäessä, mikä tavanomaisissa ratkaisuissa oli ongelmallisinta. Tämä etu saadaan aikaan sillä, että koska keksinnön mukaisessa ratkaisussa telapinnoite on 3 95064 merkittävästi ohuempi kuin aikaisemmin, voidaan linjakuormaa vähentää, jolloin pintapaineet pysyvät oikealla tasolla. Lisäetua keksinnöllä saadaan aikaan siinä suhteessa, että ohuemman telapinnoitteen ansiosta on pinnoitteen kokoonpuristuma nipissä pienempi, jolloin pinnoitteen nipissä tapahtumaan muokkaantumiseen kuluu 5 vähemmän energiaa. Tällöin pinnoitteen lämpeneminen käytössä vähenee, telarungos-sa kiinnipysyminen paranee ja pinnoitteen kuluminen, mm. luistosta johtuva kuluminen vähenee. Keksinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta selostuksesta.

10 Seuraavassa keksintöä selitetään esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla.

Kuvio 1 esittää täysin kaaviomaisena sivukuvana liimapuristinta, johon keksintö on sovellettavissa.

15

Kuviossa 2 on kaavamaisesti havainnollistettu sitä, millä tavoin kokoonpuristuvan ja kokoonpuristumattoman telapinnoitteen käyttäytymiset nipissä poikkeavat toisistaan.

Kuviossa 3 on kaaviomaisesti esitetty sivukuvana toinen suoritusmuoto liimapuristimesta, 20 johon keksintöä voidaan soveltaa.

: ' Kuvio 1 esittää siis kaaviomaisesti liimapuristinta, joka käsittää liimapuristimen telat 1 ja 2 siten, että ensimmäinen tela 1 ja toinen tela 2 muodostavat keskenään nipin N, jonka läpi paperi- tai kartonkirata W on pantu kulkemaan. Kuvion 1 mukaisessa 25 ratkaisussa rata W ohjataan nippiin N johtotelan 3 kautta. Liimapuristimen telat 1 ja 2 on varustettu keksinnön mukaisella, esimerkiksi polyuretaani- tai kumielastomeeria *· olevalla pinnoitteella la,2a. Kuvion 1 mukaisessa liimapuristimessa telojen 1,2 pintaan annostellaan päällystysainefilmit applikointilaitteiden 10,10A avulla. Päällystysainefil-mit siirtyvät telojen 1 ja 2 pinnalta telanipissä N nipin läpi kulkevaan paperi- tai 30 kartonkirataan W.

4 95064

Applikointilaitteen 10 yleisestä rakenteesta voidaan todeta, että applikointipalkki 11 on asennettu liimapuristimen runkoon 4 kääntyvästä koneen poikkisuuntaisella nivelöintiak-selilla 12. Tätä varten on liimapuristimen runkoon 4 jäljestetty korvake applikointipal-kin 11 nivelointiä varten. Applikointipalkki 11 on edelleen tuettu liimapuristimen S runkoon 4 kuormitussylinterillä 5, joka on nivelellä 14 nivelöity applikointipalkkiin 11. Mainitun kuormitussylinterin 5 avulla voidaan applikointipalkkia 11 kääntää nivelöin-tiakselin 12 suhteen. Toisen telan 2 applikointilaitteen 10A rakenne on vastaavanlainen. Päällystyselimenä applikointilaitteissa ΙΟ,ΙΟΑ käytetään edullisimmin sileää päällys-tyssauvaa (ei esitetty lähemmin piirustuksen kuvioissa).

10

Kuten aikaisemmin on jo selvitetty, käytetään keksinnön mukaisessa menetelmässä ja liimapuristimessa olennaisesti pienempää pinnoitepaksuutta kuin aikaisemmin. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa telapinnoitteiden la,2a paksuus on pienimmillään 1 mm ja suurimmillaan 10 mm, jolloin saavutettava pintapaine nipissä N on olennaisesti suurem-15 pi kuin tavanomaisen tekniikan mukaisella pinnoitepaksuudella 18-35 mm. Edullisimmin on pinnoitteen la,2a paksuus suuruusluokkaa 5 mm.

Seuraavassa on taulukoiden muodossa esitetty, miten eri paksuiset telat pinnoitteet käyttäytyvät liimapuristinnipissä eri suuruisilla nipin viivakuorman arvoilla. Taulukossa 20 1 on nipin viivakuormana käytetty arvoa 20 kN/m ja taulukossa 2 on viivakuorman arvona nipissä ollut 30 kN/m. Telapinnoitteen kimmomodulina on käytetty arvoa : 10 MPa, mikä vastaa likimain kovuusarvoa 45 P & J. Taulukoiden arvot on laskettu fysiikan kaavoihin perustuen ja laskuissa on Poissonin luvun arvona käytetty v = 0,44. Arvot on lisäksi laskettu käyttämällä kummankin telan halkaisijana 1 m ja olettamalla, 25 että kumpikin nippiteloista on varustettu pinnoitteella.

• 5 95064 TAULUKKO 1

Tela 1, D = 1000 mm Poissonin luku v = 0,44

Tela 2, D = 1000 mm 5 Pinnoitteen kimmomoduli E = 10 MPa

Pinnoitteen kovuus » 45 P & J Viivakuorma nipissä = 20 kN/m

Pinnoitteen Nipin pinta- Nipin Nipin 10 paksuus (mm) paine P^, (MPa) leveys (mm) painuma (mm) 5 1,00 28 0,20 _20__0I58__45__0,56 15 TAULUKKO 2

Tela 1, D = 1000 mm Poissonin luku v = 0,44 20 Tela 2, D = 1000 mm

Pinnoitteen kimmomoduli E = 10 MPa Pinnoitteen kovuus « 45 P & J : · Viivakuorma nipissä = 30 kN/m 25 Pinnoitteen Nipin pinta- Nipin Nipin paksuus (mm) paine P^ (MPa) leveys (mm) painuma (mm) 5 1,33 31 0,25 " 20 0,76 53 0,72 30

Oheisista taulukoista on suoraan havaittavissa, että nipin linjapaineen nosto ei kovin merkittävästi vaikuta nipissä olevaan maksimipintapaineeseen, johon taas pinnoiteker-roksen paksuudella voidaan vaikuttaa merkittävästi enemmän.

6 95064

Pinnoitekerroksen paksuudella puolestaan ei ole merkittävää vaikutusta päällysteainefil-min telalle tekevän kaapimen toimintaan. Kun päällystyskaapimena käytetään esim. sileätä, halkaisijaltaan 35 mm olevaa sauvaa linjapaineella 2 kN/m, saadaan suurimmaksi pintapaineeksi telan ja päällystyssauvan välisessä nipissä 0,69 MPa, pinnoitekerrok-5 sen paksuuden ollessa 20 mm. Vastaavalla linjapaineella ja päällystyssauvan halkaisijalla saadaan maksimipintapaineeksi 0,72 MPa, kun pinnoitekerroksen paksuus on 5 mm. Näin ollen pinnoitekerroksen paksuuden pienentäminen ei aiheuta ongelmia kaapimen toimintaan käytettäessä pehmeää telapinnoitetta.

10 Offset-painotekniikasta on tunnettua, että painokumeina voidaan käyttää joko kokoon-puristumattomia tai kokoonpuristuvia pinnoitteita. Kuviossa 2 on havainnollistettu sitä, miten tällaiset eri tyyppiset telapinnoitteet käyttäytyvät telojen välisessä nipissä. Kuvion 2 vasemman puoleisessa osassa on alemmassa telassa 1 la käytetty kokoonpuristuvaa telapinnoitetta ylemmän telan 10a ollessa kovapintainen. Kun pinnoite pääsee 15 nipissä puristumaan kokoon, on tällaisella pinnoitteella varustetun telan 11a säde nipin kohdalla R’a pienempi kuin säde nipin ulkopuolella Ra. Paperirata pääsee tällöin helposti ja vaivattomasti kulkemaan tällaisen nipin läpi. Kokoonpuristuva pinnoite voidaan muodostaa esim. kolmesta kerroksesta, eli runkokerroksesta, kokoonpuristuvaa ainetta esim. ilmakuplia sisältävästä välikerroksesta ja pintakerroksesta. Kuvion 2 20 oikeanpuoleisessa osassa on esitetty tilanne, jossa alemmassa telassa 11b käytetään kokoonpuristumatonta pinnoitetta ylemmän telan 10b ollessa kovapintainen tela. Telojen ί välisessä nipissä syntyy tällöin kuviossa huomattavasti liioiteltuna esiintyvä ilmiö, jossa pinnoitekerrokseen muodostuu sekä ennen nippiä että nipin jälkeen ylimääräinen "palko". Tämä johtuu siitä, että koska pinnoite ei pääse puristumaan kokoon, nipin 25 kuormitus syijäyttää pinnoitetta nipin molemmin puolin. Tällöin pinnoitteella varustetun telan 1 Ib säde nipin kohdalla R’b on suurempi kuin säde heti nipin ulkopuolella Rb.

*' Tällaisessa tapauksessa joudutaan jatkuvasti suorittamaan huomattavan paljon pinnoitteen muodonmuutostyötä, mikä aiheuttaa luistamista ja kitkaa nipissä ja rasittaa paperirataa huomattavasti enemmän kuin tapauksessa, jossa pinnoite on kokoonpuristuvaa. Kokoon-30 puristuvaa pinnoitetta voidaan näin ollen pitää edullisempana ratkaisuna filmiliimapuris-tinten telojen tapauksessa.

7 95064

Telojen 1,2 pinnoitteet la,2a voidaan valmistaa ns. nauhatekniikalla. Tällöin kerralla aikaansaatavan pinnoitteen paksuus on noin 7 mm. Aikaisemmin paksumpia pinnoitteita käytettäessä jouduttiin näin ollen pinnoitus suorittamaan useassa vaiheessa lisäämällä aina uusi pinnoitekerros edellisen pinnoitekerroksen päälle, kunnes haluttu pinnoitteen 5 paksuus oli saatu aikaan. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa sen sijaan pinnoite saadaan aikaan kerralla ja yhdessä vaiheessa. Tämä merkitsee sitä, että telojen 1,2 uudelleen-pinnoituksen vaatima työmäärä ei ole ratkaisevasti suurempi kuin että tehtäisiin usealla kerroksella paksu pinnoite, jonka käyttöikä olisi pidempi, kuin että tehdään useammin ohut pinnoite telan pintaan. Koska liimapuristimen telojen hiontaväli on yleensä noin 10 6 viikkoa ja hiottava kerrospaksuus on kerralla noin 0,5 mm, saavutetaan ohuillakin pinnoitteella hyväksyttävissä oleva käyttöaika.

Kuviossa 3 on esitetty ratkaisu, jossa liimapuristimen nipin Nj muodostavien telojen 21,22 ympäri on viety päättömät hihnat 25,26, jotka on edelleen viety johtotelojen 15 23,24 yli ja mainittujen johtotelojen 23,24 avulla kiristetty haluttuun kireyteen. Hihna 25,26 on varustettu sopivalla elastomeeripinnoitteella, jonka paksuus on välillä 1-10 mm. Edullisimmin hihnan 25,26 pinnoite on kokoonpuristuvaa elastomeeria. Kuvion 3 mukaisessa suoritusmuodossa päällystysainefilmit levitetään applikointilaittei-den 27,28 avulla hihnalle 25,26, josta päällystysainefilmit siirtyvät liimapuristinnipissä 20 Nj nipin läpi kulkevaan paperirataan W. Päällystysainefilmien applikointi voidaan tehdä hihnalle 25,26 johtotelaa 23,24 vasten, kuten kuviossa 3 on esitetty, tai telojen 21,23, vastaavasti 22,24 väliselle alueelle. Kuvion 3 suoritusmuodossa liimapuristinnipin Nj muodostavat telat 21,22 ovat kovapintaisia teloja, joko metalliteloja tai teloja, jotka on varustettu kovalla kumipinnoitteella. Kuvion 3 mukaisen suoritusmuodon etuna on se, 25 että pinnoitteessa on paljon kulutuspintaa, jolloin pinnoitteen voidaan ajatella kestävän pitempään kuin suoraan telalla olevan pinnoitteen. Etua saavutetaan lisäksi siinä, että ' hihnaa 25,26 voidaan haluttaessa käyttää myös radan W päänviennin tukena.

Yhteenvetona edellä esitetystä todetaan vielä, että keksinnön mukaisessa ratkaisussa 30 liimapuristimessa käytetään joko telapinnoitteena tai telojen ympäri viedyn hihnan pintakerroksena pinnoitetta, joka on paksuudeltaan suuruusluokkaa 1-10 mm, edullisiin- 8 95064 min noin 5 mm. Pinnoitteena käytetään elastomeeria, jonka kovuus on aikaisempiin ratkaisuihin verrattuna olennaisen pieni. Etenkin niissä tapauksissa, joissa applikointilait-teessa käytetään sileää päällystyssauvaa, on pinnoitteen kovuuden arvo P & J -asteikolla vähintään 30. Tässä yhteydessä on syytä vielä huomata se, että mitä S suurempi on kovuuden lukuarvo P & J -asteikolla, sitä pehmeämpi on pinnoite. Kaikkein edullisimpana keksinnön sovellutusmuotona voitaneekin pitää ratkaisua, jossa kumpikin liimapuristimen teloista on varustettu pinnoitteella, jonka paksuus on 1-10 mm ja kovuus P & J -asteikolla yli 30 ja jossa päällystysainefilmi levitetään liimapuristinte-lojen pintaan sileällä päällystyssauvalla.

10

Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti erityisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla. Keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu koskemaan pelkästään kuvioissa esitettyjä esimerkkejä, vaan keksinnön eri suoritusmuodot voivat vaihdella oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

15

Claims (13)

1. Menetelmä filmiliimapuristimessa, jossa päällystysaine applikoidaan filmiksi liimapuristinnipin (N,Nj) muodostavien telojen (1,2;21,22) päällä olevalle elastomeeri-5 pinnoitteelle (la,2a;25,26), josta päällystysaine siirretään telojen välisessä nipissä (N,Nj) läpi kulkevaan paperi- tai kartonkirataan (W), tunnettu siitä, että päällystysaine applikoidaan elastomeeripinnoitteelle, jonka paksuus on 1-10 mm ja jonka kovuusarvo P & J -asteikolla on vähintään 30.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystysai ne applikoidaan telarungon tai telarungolla olevan kovan pinnoitteen päälle muodostetulle elastomeeripinnoitteelle.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystysai-15 ne applikoidaan liimapuristintelan (21,22) ympäri kiertävälle, elastomeeripinnoitteella varustetulle päättömälle hihnalle (25,26).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystysaine applikoidaan hihnalle (25,26) telaa (23,24) vasten. 20

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystysai- • ne applikoidaan hihnalle (25,26) liimapuristintelan (21,22) ja johtotelan (23,24) välisellä alueella.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystysaine applikoidaan elastomeeripinnoitteelle sileällä sauvapäällystimellä. • ·

7. Liimapuristin, joka käsittää telaparin (1,2;21,22) muodostaman nipin (N,^), jonka läpi paperi- tai kartonkirata (W) on pantu kulkemaan ja joka liimapuristin on varustettu 30 applikointilaittein (10,10A;27,28) päällystysaineen levittämiseksi filmiksi liimapuristinnipin (N,Nj) muodostavien telojen (1,2;21,22) päällä olevalle elastomeeripinnoitteelle 10 95064 (la,2a;25,26), josta päällystysaine on telojen välisessä nipissä (N,Nj) jäljestetty siirtymään paperi- tai kartonkirataan (W), tunnettu siitä, että nipin (N,Nj) muodostavien telojen (1,2;21,22) päällä oleva elastomeeripinnoite (la,2a;25,26) on paksuudeltaan 1-10 mm ja pinnoitteen kovuusarvo P & J -asteikolla on vähintään 30. 5

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen liimapuristin, tunnettu siitä, että elastomeeripinnoite (la,2a) on muodostettu telamngolle tai telarungon päällä olevalle kovalle pinnoitteelle.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen liimapuristin, tunnettu siitä, että elastomeeripinnoite (la,2a) on muodostettu nauhasta, joka on kutistettu kiinni telan (1,2) pintaan.

9 95064

10. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen liimapuristin, tunnettu siitä, että 13 elastomeeripinnoite (la,2a) on muodostettu nauhasta, joka on liimattu telan (1,2) pintaan kiinni.

11. Patenttivaatimuksen 7 mukainen liimapuristin, tunnettu siitä, että elastomeeripinnoite on muodostettu päättömäksi lenkiksi muodostetulle hihnalle (25,26), joka on 20 viety liimapuristintelan (21,22) ja johtotelan (23,24) ympäri siten, että hihna (25,26) kulkee liimapuristinnipin (N,) läpi.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 7-11 mukainen liimapuristin, tunnettu siitä, että elastomeeripinnoite on muodostettu kokoonpuristuvasta elastomeerista. 25

13. Jonkin patenttivaatimuksen 7-12 mukainen liimapuristin, tunnettu siitä, että applikointilaite, jolla päällystysaineen applikointi pinnoitteelle suoritetaan on varustettu sileällä sauvapäällystimellä. 30 95064 n